JP2002353602A - Conductive paste for mounting work with bumps - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バンプ付きワーク
のバンプを基板のパッド上に接合するバンプ付きワーク
の実装用導電性ペーストに関するものである。[0001] 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a conductive paste for mounting a bumped work, which joins a bump of the bumped work to a pad of a substrate.
【0002】[0002]
【従来の技術】フリップチップなどのバンプ付きワーク
を基板に実装する方法として、銀ペーストのような導電
性ペーストを用いる方法が知られている。従来の導電性
ペーストは、未硬化状態では導電性を有しておらず、加
熱処理を行って硬化させると導電性を発揮することか
ら、従来は次のようにしてバンプ付きワークを実装して
いた。2. Description of the Related Art As a method for mounting a work with a bump such as a flip chip on a substrate, a method using a conductive paste such as a silver paste is known. Conventional conductive paste does not have conductivity in the uncured state, and exhibits conductivity when cured by heat treatment.Therefore, conventionally, a work with bumps is mounted as follows. Was.
【0003】すなわち、バンプ付きワークのバンプ若し
くは基板のパッド上に導電性ペーストを付着させた後、
バンプをパッド上に着地させてバンプ付きワークを基板
に搭載する。次に加熱処理を行って導電性ペーストを硬
化させることによりバンプをパッド上に固着する。導電
性ペーストを硬化させたことにより、導電性ペーストは
はじめて導電性を発揮することとなる。そこで基板の検
査用パッドに検査手段のプローブを接触させ、バンプ付
きワークの機能検査を行う。そして検査結果が合格であ
れば、バンプ付きワークと基板の間に必要に応じてアン
ダーフィルを注入した後、再度加熱処理を行ってアンダ
ーフィルを硬化させる。以上により実装は終了する。That is, after a conductive paste is deposited on bumps of a work with bumps or pads of a substrate,
The bump is landed on the pad, and the work with the bump is mounted on the substrate. Next, heat treatment is performed to cure the conductive paste to fix the bumps on the pads. By hardening the conductive paste, the conductive paste will exhibit conductivity for the first time. Then, the probe of the inspection means is brought into contact with the inspection pad of the substrate, and the function inspection of the work with bumps is performed. If the inspection result is acceptable, an underfill is injected between the work with bumps and the substrate as necessary, and a heating process is performed again to cure the underfill. Thus, the implementation ends.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記検査の結果が不合
格の場合には、バンプ付きワークを基板から取りはずし
てリペアすることが行われる。ところが従来方法は、導
電性ペーストを硬化させた後でなければ上記検査を行え
なかったため、リペア作業を行うには、バンプをパッド
に固着する硬化した導電性ペーストを治具を用いるなど
して剥がさねばならず、リペア作業に多大な手間を要す
るという問題点があった。If the result of the above inspection is rejected, the work with bumps is removed from the substrate and repaired. However, in the conventional method, the above-described inspection was performed only after the conductive paste was cured. However, there is a problem that the repair work requires a great deal of trouble.
【0005】また上記従来方法では、検査結果が合格で
あれば、アンダーフィルを注入して再度加熱処理を行
い、アンダーフィルを硬化させる場合が多いため、かな
りの時間を要する加熱工程が前後2回必要であって生産
性があがらないだけでなく、バンプ付きワークは2回加
熱されるので熱ダメージを受けやすく、さらにはアンダ
ーフィルを加熱して硬化させる際に、その熱応力のため
に、先にパッドに固着されたバンプがパッドからはがれ
てしまうことがあるという問題点があった。In the above conventional method, if the inspection result is acceptable, the underfill is often injected and heat-treated again to cure the underfill. Not only is it necessary to reduce the productivity, but also the work with bumps is heated twice so that it is susceptible to thermal damage. In addition, there is a problem that the bump fixed to the pad may come off from the pad.
【0006】したがって本発明は、上記従来方法の問題
点を解消し、バンプ付きワークの機能検査の結果が不合
格の場合には、バンプ付きワークのリペアを容易に行う
ことができるバンプ付きワークの実装用導電性ペースト
を提供することを目的とする。Therefore, the present invention solves the problems of the above-described conventional method, and when the result of the function test of the work with bumps is rejected, the work with bumps can be easily repaired. An object is to provide a conductive paste for mounting.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、バンプ付きワ
ークのバンプを基板のパッドに接合する導電性ペースト
であって、常温の未硬化状態で導電性を有するものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention is a conductive paste for bonding bumps of a work with bumps to pads on a substrate, and has conductivity in an uncured state at room temperature.
【0008】本発明の導電性ペーストは、常温の未硬化
状態で導電性を有するので、導電性ペーストを加熱処理
して硬化させる前にバンプ付きワークの機能検査を行う
ことが可能となり、したがって検査結果が不合格の場合
でも、バンプ付きワークのリペアを容易に行うことがで
きる。Since the conductive paste of the present invention has conductivity in an uncured state at room temperature, it is possible to perform a function test of a work with bumps before heating and curing the conductive paste. Even if the result is unacceptable, the work with bumps can be easily repaired.
【0009】またバンプ付きワークと基板の間にアンダ
ーフィルを注入し、加熱処理を行って導電性ペーストと
アンダーフィルを共に硬化させる場合には、導電性ペー
ストとアンダーフィルを一緒に加熱処理してこれらを硬
化させることができ、したがって加熱処理は1回でよい
ので工程数を削減して生産性をあげることができ、さら
には導電性ペーストと共にアンダーフィルが硬化するこ
とにより、熱応力によってバンプがパッドからはがれる
のを防止し、バンプをパッド上に確実に固着することが
できる。When an underfill is injected between a work having bumps and a substrate and a heat treatment is performed to cure the conductive paste and the underfill together, the conductive paste and the underfill are heat-treated together. These can be cured, and therefore, only one heat treatment is required, so that the number of steps can be reduced and productivity can be increased. Further, the underfill is cured together with the conductive paste, so that the bumps can be formed by thermal stress. The bump can be prevented from peeling off, and the bump can be securely fixed on the pad.
【0010】[0010]
【発明の実施の形態】図1、図2、図3、図4、図5、
図6、図7、図8、図9は本発明の一実施の形態におけ
るバンプ付きワークの実装工程図であって、実装順に示
している。なお本実施の形態のバンプ付きワークはフリ
ップチップである。以下、図1〜図9を参照してフリッ
プチップの実装工程を説明する。FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG.
FIGS. 6, 7, 8, and 9 are mounting process diagrams of a work with bumps according to an embodiment of the present invention, which are shown in the order of mounting. The work with bumps in the present embodiment is a flip chip. The flip chip mounting process will be described below with reference to FIGS.
【0011】図1において、1はフリップチップであ
り、その下面にバンプ2を有している。3は導電性ペー
ストであり、浅い容器4に貯溜されている。導電性ペー
スト3の表面は、スキージ(図示せず)により平滑され
ている。この導電性ペースト3は、未硬化でも導電性を
有するものであり、その詳細は後述する。In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a flip chip, which has bumps 2 on its lower surface. Reference numeral 3 denotes a conductive paste, which is stored in a shallow container 4. The surface of conductive paste 3 is smoothed by a squeegee (not shown). The conductive paste 3 has conductivity even when it is not cured, and will be described later in detail.
【0012】図1〜図3に示すように、フリップチップ
1をノズル5の下端部に真空吸着して保持し、導電性ペ
ーストに対して下降・上昇動作を行わせることにより、
バンプ2の下面に導電性ペースト3を付着させる。As shown in FIGS. 1 to 3, the flip chip 1 is held at the lower end of the nozzle 5 by vacuum suction, and the lowering and raising operations are performed on the conductive paste.
The conductive paste 3 is attached to the lower surface of the bump 2.
【0013】図4において、10は基板であり、その上
面にはパッド11と検査用パッド12が形成されてい
る。パッド11と検査用パッド12は配線13で接続さ
れている。図示するように、ノズル5に保持されたフリ
ップチップ1を基板10の上方へ移動させ、そこでノズ
ル5を下降させることによりバンプ2をパッド11上に
着地させ、次いで真空吸着状態を解除してノズル5を上
昇させることにより、フリップチップ1は基板10に搭
載される。In FIG. 4, reference numeral 10 denotes a substrate on which pads 11 and test pads 12 are formed. The pad 11 and the inspection pad 12 are connected by a wiring 13. As shown in the figure, the flip chip 1 held by the nozzle 5 is moved above the substrate 10, and the nozzle 5 is lowered there to land the bump 2 on the pad 11. Then, the vacuum suction state is released and the nozzle 5 is released. By raising 5, flip chip 1 is mounted on substrate 10.
【0014】次に、図5に示すようにフリップチップ1
の機能検査が行われる。この機能検査は、検査手段20
のプローブ21を検査用パッド12に接触させ、フリッ
プチップ1に電流を流すことにより行われる。導電性ペ
ースト3は未硬化であるが、この導電性ペースト3は本
発明のために開発されたものであって未硬化でも導電性
を有する新規なものであり、この検査を行うことができ
る。なお後で図11を参照して述べるように、実験結果
によれば、この機能検査は、40℃〜60℃程度に導電
性ペースト3を暖めて行うと、良い検査結果が得られ
た。その理由は不明である。但し、40℃〜60℃程度
では、導電性ペースト3は未硬化状態のままである。Next, as shown in FIG.
Is performed. This function inspection is performed by the inspection unit 20.
This is performed by bringing the probe 21 into contact with the inspection pad 12 and passing a current through the flip chip 1. Although the conductive paste 3 is uncured, the conductive paste 3 has been developed for the present invention and is a new material having conductivity even when uncured, so that this inspection can be performed. As will be described later with reference to FIG. 11, according to the experimental results, a good inspection result was obtained when the conductive paste 3 was warmed to about 40 ° C. to 60 ° C. The reason is unknown. However, at about 40 ° C. to 60 ° C., the conductive paste 3 remains uncured.
【0015】図6および図7はこの検査結果が合格の場
合を示している。すなわち検査の結果が合格であれば、
図6に示すように注入器30のニードル31からアンダ
ーフィル32を注出し、フリップチップ1と基板10の
間に注入する。このアンダーフィル32は熱硬化性の樹
脂である。次に加熱炉(図示せず)内で加熱処理を行っ
て導電性ペースト3とアンダーフィル32を同時に加熱
することにより、これらを共に硬化させれば実装は終了
する(図7)。FIGS. 6 and 7 show a case where the inspection result is acceptable. In other words, if the result of the inspection passes,
As shown in FIG. 6, the underfill 32 is poured out from the needle 31 of the injector 30 and injected between the flip chip 1 and the substrate 10. The underfill 32 is a thermosetting resin. Next, a heating process is performed in a heating furnace (not shown) to simultaneously heat the conductive paste 3 and the underfill 32, so that they are cured together, thereby completing the mounting (FIG. 7).
【0016】このように本方法は、上記検査結果が合格
の場合には、導電性ペースト3とアンダーフィル32は
同時に加熱処理を行って一緒に硬化させることができ
る。したがって加熱処理は1回で済み、前後2回の加熱
処理が必要であった従来方法よりも工程数を削減して生
産性をあげることができ、またフリップチップ1が受け
る熱ダメージも小さくなる。さらには、アンダーフィル
32が硬化することにより、熱応力によってバンプ2が
パッド4からはがれるのを防止でき、バンプ2をパッド
4上に確実に接合して固着することができる。As described above, according to the present method, if the above inspection result is acceptable, the conductive paste 3 and the underfill 32 can be simultaneously heated and cured together. Therefore, only one heat treatment is required, the number of steps can be reduced and productivity can be improved as compared with the conventional method which requires two heat treatments before and after, and the heat damage to the flip chip 1 is reduced. Furthermore, by curing the underfill 32, the bump 2 can be prevented from peeling off from the pad 4 due to thermal stress, and the bump 2 can be securely bonded and fixed on the pad 4.
【0017】図8および図9は、上記検査結果が不合格
の場合を示している。この場合、図8に示すようにフリ
ップチップ1を基板10から取りはずし、次に図9に示
すように基板10のパッド11上に残存付着する導電性
ペースト3を拭きとる。図8の工程は、導電性ペースト
3が未硬化の状態で行われるので、フリップチップ1を
難なく基板10から取りはずし、またパッド11上の導
電性ペースト3をきれいに拭きとることができる。なお
基板10は一般に高価であり、導電性ペースト3をきれ
いに拭きとることにより再使用できる。FIGS. 8 and 9 show a case where the inspection result is rejected. In this case, the flip chip 1 is removed from the substrate 10 as shown in FIG. 8, and then the conductive paste 3 remaining on the pads 11 of the substrate 10 is wiped off as shown in FIG. Since the process of FIG. 8 is performed in a state where the conductive paste 3 is uncured, the flip chip 1 can be easily removed from the substrate 10 and the conductive paste 3 on the pad 11 can be wiped clean. The substrate 10 is generally expensive and can be reused by wiping the conductive paste 3 clean.
【0018】次に、未硬化状態で導電性を有する上記導
電性ペースト3について説明する。(表1)は上記導電
性ペースト3の材料および配合比(重量%)を示すもの
である。また(表2)は、硬化しないと導電性を有しな
い従来の導電性ペーストの成分および配合比を示すもの
である。Next, the conductive paste 3 having conductivity in an uncured state will be described. Table 1 shows the materials and the mixing ratio (% by weight) of the conductive paste 3. Table 2 shows the components and the mixing ratio of the conventional conductive paste which does not have conductivity unless cured.
【0019】[0019]
【表1】 [Table 1]
【0020】[0020]
【表2】 [Table 2]
【0021】(表2)において、従来は硬化剤としてジ
シアンジアミド及びイミダゾールを用いていた。これに
対し(表1)に示す本実施の形態の導電性ペーストの硬
化剤は、トリエタノールアミン及びイミダゾールを用い
ている。なお硬化剤としては、一般にアミン系の物質が
用いられる。In Table 2, dicyandiamide and imidazole were conventionally used as curing agents. On the other hand, as the curing agent for the conductive paste of the present embodiment shown in (Table 1), triethanolamine and imidazole are used. In addition, as a curing agent, an amine-based substance is generally used.
【0022】図10は、本発明の一実施の形態における
測定対象基板の断面図、図11は本発明の一実施の形態
における導電性ペーストの導電性特性図である。図10
において、パッド11は銅パッドであり、パッド間隔L
は60μm、パッドピッチPは120μmである。また
基板10はガラエポ基板である。抵抗計33によりパッ
ド間の抵抗値を測定した結果を図11に示している。FIG. 10 is a cross-sectional view of a substrate to be measured in one embodiment of the present invention, and FIG. 11 is a diagram showing the conductive characteristics of the conductive paste in one embodiment of the present invention. FIG.
, The pad 11 is a copper pad and the pad interval L
Is 60 μm, and the pad pitch P is 120 μm. The substrate 10 is a glass epoxy substrate. FIG. 11 shows the result of measuring the resistance value between the pads by the resistance meter 33.
【0023】図11において、aは(表1)に示す本実
施の形態の導電性ペースト,bは(表2)に示す従来の
導電性ペーストの導電性特性をそれぞれ示している。図
11に示すように、従来の導電性ペーストは100℃以
下の未硬化状態では抵抗値はきわめて大きく、100℃
以上に加熱して硬化が始まらないと抵抗値は小さくなら
ない。これに対し本実施の形態の導電性ペーストは低温
(常温)の未硬化状態でも抵抗値は小さく、十分な導電
性を有している。なお図11に示すように、本実施の形
態の導電性ペーストは、特に40℃以上で抵抗値がより
小さくなるので、図5に示す検査は、40〜60℃程度
で行うことが望ましく、この程度の温度であれば、フリ
ップチップが熱ダメージを受けたり、バンプがパッドか
ら剥がれたりすることはない。In FIG. 11, a indicates the conductive property of the present embodiment shown in (Table 1), and b indicates the conductive property of the conventional conductive paste shown in (Table 2). As shown in FIG. 11, the conventional conductive paste has an extremely large resistance value in an uncured state at 100 ° C. or lower,
The resistance value does not decrease unless curing is started by heating as described above. On the other hand, the conductive paste of the present embodiment has a small resistance value even in an uncured state at a low temperature (normal temperature) and has sufficient conductivity. As shown in FIG. 11, the resistance of the conductive paste of the present embodiment becomes smaller particularly at 40 ° C. or higher. Therefore, the inspection shown in FIG. 5 is desirably performed at about 40 to 60 ° C. At such temperatures, the flip chip is not thermally damaged and the bumps do not peel off the pads.
【0024】本発明は上記実施の形態に限定されないの
であって、例えば導電性ペースト3は図2および図3に
示す転写方式でバンプ2に付着させているが、スクリー
ン印刷法により基板10のパッド11上に付着させても
よい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the conductive paste 3 is adhered to the bumps 2 by the transfer method shown in FIGS. 11 may be attached.
【0025】[0025]
【発明の効果】本発明の導電性ペーストは、常温の未硬
化状態で導電性を有するので、導電性ペーストを加熱処
理して硬化させる前にバンプ付きワークの機能検査を行
うことが可能となり、したがって検査結果が不合格の場
合でも、バンプ付きワークのリペアを容易に行うことが
できる。Since the conductive paste of the present invention has conductivity in an uncured state at room temperature, it is possible to perform a function test of a work with bumps before heating and curing the conductive paste. Therefore, even if the inspection result is rejected, the work with bumps can be easily repaired.
【0026】また導電性ペーストとアンダーフィルを一
緒に加熱処理してこれらを硬化させることができ、した
がって加熱処理は1回でよいので工程数を削減して生産
性をあげることができ、さらにはアンダーフィルが硬化
することにより、熱応力によってバンプがパッドからは
がれるのを防止し、バンプをパッド上に確実に固着する
ことができる。Further, the conductive paste and the underfill can be heat-treated together to cure them. Therefore, only one heat-treatment is required, so that the number of steps can be reduced and the productivity can be increased. By curing the underfill, it is possible to prevent the bump from peeling off from the pad due to thermal stress, and to securely fix the bump on the pad.
【図1】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 1 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 2 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 3 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 4 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図5】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 5 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図6】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 6 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図7】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 7 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図8】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 8 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図9】本発明の一実施の形態におけるバンプ付きワー
クの実装工程図FIG. 9 is a mounting process diagram of a work with bumps according to an embodiment of the present invention.
【図10】本発明の一実施の形態における測定対象基板
の断面図FIG. 10 is a cross-sectional view of a measurement target substrate according to an embodiment of the present invention.
【図11】本発明の一実施の形態における導電性ペース
トの導電性特性図FIG. 11 is a diagram showing the conductivity characteristics of a conductive paste according to an embodiment of the present invention.
1 フリップチップ 2 バンプ 3 導電性ペースト 10 基板 11 パッド 12 検査用パッド 20 検査手段 21 プローブ 32 アンダーフィル DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Flip chip 2 Bump 3 Conductive paste 10 Substrate 11 Pad 12 Inspection pad 20 Inspection means 21 Probe 32 Underfill
Claims (1)
に接合する導電性ペーストであって、常温の未硬化状態
で導電性を有することを特徴とするバンプ付きワークの
実装用導電性ペースト。1. A conductive paste for bonding bumps of a work with bumps, said conductive paste having a conductivity in an uncured state at room temperature, said bump being attached to a pad of a substrate.
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JP (1) | JP2002353602A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009526403A (en) * | 2006-02-10 | 2009-07-16 | ウィンテック インダストリーズ、インク. | Electronic assembly with removable parts |
JP2011114083A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Method and device for inspecting mounting structure for led |
-
2002
- 2002-03-06 JP JP2002059939A patent/JP2002353602A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009526403A (en) * | 2006-02-10 | 2009-07-16 | ウィンテック インダストリーズ、インク. | Electronic assembly with removable parts |
JP2011114083A (en) * | 2009-11-25 | 2011-06-09 | Panasonic Electric Works Co Ltd | Method and device for inspecting mounting structure for led |
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